一种输电线路的故障定位方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种输电线路的故障定位方法及系统，方法包括基于真实的输电线路搭建模拟输电线路，并通过真实输电线路对模拟输电线路进行测试和校准，在模拟输电线路中引入故障并采集模拟故障数据，将模拟故障数据作为样本训练故障定位模型，在输电线路出现故障时，采集故障输电线路的即时故障数据，使完成训练的故障定位模型基于即时故障数据，定位故障输电线路的故障点

【技术实现步骤摘要】
一种输电线路的故障定位方法及系统


[0001]本专利技术属于故障定位
，具体涉及一种输电线路的故障定位方法及系统
。

技术介绍

[0002]在输电线路运行中会不可避免地出现多类线路故障，故障定位是指在输电线路发生故障时，通过采集相关数据和分析处理，确定故障点的位置和类型的技术
。
若故障定位不够及时
、
准确，会影响输电线路的稳定运行，增加人工查找的耗时和费力，延长故障处理的时间并降低故障处理的效率，严重时可能导致故障扩大和蔓延，进而需要对整条输电线路进行检修和维护，大幅增加故障处理的成本
。
[0003]因此，输电线路的故障定位是电力系统运行和维护中的重要任务，通过故障数据训练模型进行故障定位是一种可行的方法，然而，由于真实输电线路上故障发生的概率不高，且存在多种类型的故障，若仅以现有的故障数据作为优化故障定位技术的参考，会出现难以获取足够的故障样本数据的问题
。
[0004]现有技术中，虽然可以通过对现有的故障数据进行数据增强以获取足够数量的样本，但由于输电线路故障的种类和场景非常多，这种方式可能会导致模型在学习过程中对某些类型的故障过度适应，而对其他类型的故障学习不足，无法覆盖所有的故障类型和场景，限制了模型的适应性和鲁棒性，影响模型的泛化能力，降低模型进行故障定位的准确性和可靠性
。

技术实现思路

[0005]为了克服上述现有技术的缺陷，本专利技术提出了一种输电线路的故障定位方法，所述方法包括：基于真实的输电线路搭建模拟输电线路，并通过所述真实输电线路对所述模拟输电线路进行测试和校准；在所述模拟输电线路中引入故障并采集模拟故障数据；将所述模拟故障数据作为样本训练故障定位模型；在输电线路出现故障时，采集故障输电线路的即时故障数据，使完成训练的所述故障定位模型基于所述即时故障数据，定位所述故障输电线路的故障点
。
[0006]具体地，所述通过所述真实输电线路对所述模拟输电线路进行测试和校准包括：验证所述模拟输电线路的拓扑结构和线路参数，以使所述模拟输电线路的拓扑结构与所述真实输电线路一致，所述模拟输电线路的线路参数与所述真实输电线路相匹配；测试所述模拟线路的响应特性，以使所述模拟输电线路的响应特性与所述真实输电线路一致；测试所述模拟输电线路的故障模拟准确度，以使所述模拟输电线路的故障模拟结果近似于所述真实输电线路
。
[0007]进一步地，所述测试所述模拟输电线路的故障模拟准确度包括：
收集所述真实输电线路的真实故障数据，并基于任一真实故障数据在所述模拟输电线路中设置相应的故障情况；所述真实故障数据包括所述真实输电线路的历史故障数据和人为制造的试验故障数据；运行所述模拟输电线路并采集模拟故障数据，比对所述模拟故障数据与所述真实故障数据；基于比对结果调整所述模拟输电线路，并再次基于任一不同的真实故障数据在所述模拟输电线路中设置相应的故障情况，直至连续预设次数的比对结果满足预设的要求
。
[0008]优选地，所述方法还包括：获取真实的输电线路的历史故障数据，并在将所述模拟故障数据作为样本训练所述故障定位模型后，通过所述历史故障数据作为额外样本对所述故障定位模型进行迭代训练，以完成对所述故障定位模型的训练
。
[0009]优选地，所述方法还包括：在确定所述故障输电线路的故障点后，将所述故障输电线路的故障点数据加入所述即时故障数据，并通过所述即时故障数据作为额外样本对所述故障定位模型进行再训练
。
[0010]进一步地，所述方法还包括：将输电线路划分为多个不同的线路类别；在将模拟故障数据作为样本训练所述故障定位模型时，确定作为所述模拟故障数据来源的模拟输电线路的线路类别，并为所述模拟故障数据添加对应所述线路类别的标签；在输电线路出现故障时，获取故障输电线路的线路类别，使所述故障定位模型基于所述故障输电线路的线路类别调整定位故障点的策略
。
[0011]具体地，所述基于真实的输电线路搭建模拟输电线路包括：获取真实输电线路的数据并确定比例尺，基于所述真实输电线路的数据，按照所述比例尺搭建所述模拟输电线路
。
[0012]可选地，所述模拟输电线路包括软件仿真模拟输电线路和物理实体模拟输电线路
。
[0013]本专利技术还提出了一种输电线路的故障定位系统，所述系统包括：线路搭建模块，用于基于真实的输电线路搭建模拟输电线路，并通过所述真实输电线路对所述模拟输电线路进行测试和校准；故障模拟模块，用于在所述模拟输电线路中引入故障并采集模拟故障数据；模拟训练模块，用于将所述模拟故障数据作为样本训练故障定位模型；故障定位模块，用于在输电线路出现故障时，采集故障输电线路的即时故障数据，使完成训练的所述故障定位模型基于所述即时故障数据，定位所述故障输电线路的故障点
。
[0014]本专利技术还提出了一种故障定位模型，该故障定位模型根据前文所述的输电线路的故障定位方法训练得到
。
[0015]本专利技术至少具有以下有益效果：本实施例中提出的方法通过搭建模拟输电线路的方式，获取模拟故障数据以训练
故障定位模型，在保证了样本数量的同时，不会导致故障定位模型在学习过程中对某些类型的故障过度适应，能够覆盖较多的故障类型和场景，并且通过基于真实线路的测试和校准保证了模拟故障数据的可靠性，使故障定位模型的适应性
、
鲁棒性和泛化能力能力较为优秀，能够实现对故障线路的自动化故障定位，大幅提升了故障定位的效率；进一步地，本方案通过对模拟输电线路与真实输电线路的拓扑结构
、
线路参数和响应特性进行校准和测试，可以保证模拟输电线路的模拟效果更加准确可靠，提高了故障定位模型的精度和稳定性，并且通过收集真实输电线路的故障数据，将其应用到模拟输电线路中，利用比对模拟故障数据与真实故障数据的方式，提高模拟输电线路的故障模拟准确度；此外，本方案还通过使用真实输电线路的历史故障数据对故障定位模型进行迭代训练，以及在实际故障发生并完成排查后，获取实际故障数据重新训练故障定位模型，还可以根据不同的线路类别为模拟故障数据添加标签，并基于故障输电线路的线路类别调整定位故障点的策略，从而进一步地提高了故障定位模型的准确性和鲁棒性，并使故障定位模型具有一定的针对性和适应性
。
[0016]以此，本专利技术提出了一种输电线路的故障定位方法及系统，本方案借助基于真实线路搭建并测试校准的模拟线路解决了故障样本数据不足的问题，通过模拟输电线路与真实线路之间的一致性和相似性保障了模拟故障数据的可靠性，利用模拟故障数据训练得到的故障定位模型实现了对故障定位过程的自动化操作，减少了故障定位所需的时间
。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种输电线路的故障定位方法，其特征在于，所述方法包括：基于真实的输电线路搭建模拟输电线路，并通过所述真实输电线路对所述模拟输电线路进行测试和校准；在所述模拟输电线路中引入故障并采集模拟故障数据；将所述模拟故障数据作为样本训练故障定位模型；在输电线路出现故障时，采集故障输电线路的即时故障数据，使完成训练的所述故障定位模型基于所述即时故障数据，定位所述故障输电线路的故障点
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述真实输电线路对所述模拟输电线路进行测试和校准包括：验证所述模拟输电线路的拓扑结构和线路参数，以使所述模拟输电线路的拓扑结构与所述真实输电线路一致，所述模拟输电线路的线路参数与所述真实输电线路相匹配；测试所述模拟线路的响应特性，以使所述模拟输电线路的响应特性与所述真实输电线路一致；测试所述模拟输电线路的故障模拟准确度，以使所述模拟输电线路的故障模拟结果近似于所述真实输电线路
。3.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述测试所述模拟输电线路的故障模拟准确度包括：收集所述真实输电线路的真实故障数据，并基于任一真实故障数据在所述模拟输电线路中设置相应的故障情况；所述真实故障数据包括所述真实输电线路的历史故障数据和人为制造的试验故障数据；运行所述模拟输电线路并采集模拟故障数据，比对所述模拟故障数据与所述真实故障数据；基于比对结果调整所述模拟输电线路，并再次基于任一不同的真实故障数据在所述模拟输电线路中设置相应的故障情况，直至连续预设次数的比对结果满足预设的要求
。4.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取真实的输电线路的历史故障数据，并在将所述模拟故障数据作为样本训练所述故障定位模型后，通过所述历史故障数据作为额外样本对所述故障定位模型进行迭代训练，以完成对所述故障定位模型的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘勇昊，常强，向灏帆，张烨，庹宝林，沈魁，陈伟伟，陈玉宝，
申请(专利权)人：湖北华中电力科技开发有限责任公司，
类型：发明
国别省市：